资源型城市E—E—S复合系统脆弱性评价研究

刘丙泉　于晓燕

[摘 要] 在分析复合系统脆弱性的基础上，运用熵值法及理想解（TOPSIS）法构建涵盖经济、环境、社会三个子系统多个敏感性及应对能力指标的资源型城市E-E-S复合系统脆弱性评价模型，并以东营为例进行实证分析。结果表明，10年来，东营市E-E-S复合系统的脆弱性均在不断地波动之中，其社会子系统脆弱性呈现逐年下降趋势，经济子系统脆弱性呈现“倒U型”特征，环境子系统脆弱性居高不下，这是东营市E-E-S复合系统脆弱性的主要诱因。

[关键词] 资源型城市；复合系统；脆弱性评价；熵值法；TOPSIS法

[中图分类号]F205；X24

[文献标识码]A

[文章编号] 1673-5595（2015）03-0017-04

一、引言

能源是国家和区域经济社会发展的重要物质基础，以能源为发展基础的资源型城市为中国经济社会的发展提供了巨大的支持，如以油气资源为主的东营市、大庆市，以煤炭为主的大同市、鹤岗市等。能源的富集为这些城市的经济快速发展提供了强大的资源基础，但它们也极易陷入“资源诅咒”（Resource Curse）。这些城市伴随资源的不断勘探开发，经济发展的能源依赖效应、社会就业的刚性、生态环境的恶化等问题开始制约其经济-环境-社会（E-E-S）复合系统的正常演化，复合系统的脆弱性逐步加剧。因此，有效评估监控资源型城市E-E-S复合系统脆弱性的演化规律，对于实现资源型城市发展方式转型具有重要的现实意义。

在已有研究中，诸多学者对脆弱性的内涵、评价方法及其防控措施进行了比较深入的研究。在脆弱性内涵方面，通常认为脆弱性是E-E-S复合系统的固有属性[1]，外部扰动因素是诱发复合系统脆弱性激发的关键因素[2]，脆弱性是系统质量重建发生的过程，包括结构变化、行为变化（对外界的回应）以及自身发展的变化，脆弱性可分为突变型、渐变型、可逆型、单向可逆型、强加型和自然型等几种脆弱转变类型[3]；基于上述对脆弱性内涵的界定，脆弱性评价先后出现了现状评价、预测性评价两类评价方法，并涉及关联度分析法、主成分分析法、情景分析法等多种具体的分析方法[4-7]。针对一些特殊的区域，如重大水系、山体、地震多发地带等，应用各方法提出了脆弱性防控措施等[8-11]。例如， Timmerman认为，脆弱性是系统在灾害事件发生时产生不利响应的程度，而系统不利响应的质和量均受控于系统的弹性，该弹性标志能承受灾害事件并从中恢复的能力[12]；王经民等运用关联度分析方法进行评价因子选择，对黄土高原105个水土流失重点县展开生态环境脆弱性的评价，并按脆弱性程度的大小对脆弱区进行相应的划分[13]； Kleinosky在运用主成分分析法分析社会脆弱性时，基于指标简化下，利用Pareto排序计算社会脆弱性，总体脆弱性为暴露于社会脆弱性相乘[14]；邓文武等在对南方丘陵生态脆弱区的土地利用适应性开展研究后，提出了加强耕地和建设用地不适宜区域还林、合理规划耕地和建设用地等衡阳盆地土地利用对策[15]；徐小玲在对三江源地区生态脆弱变化研究后，提出了完善生态保障体制、特色生态经济体系、产业生态化改造等经济发展与生态建设互动对策[16]。

已有研究对本研究的开展提供了良好的理论指导和方法借鉴，本研究主要着眼于以下两个方面：第一，从敏感性指数和应对能力指数两个方面构建复合系统子系统的脆弱性函数，更符合资源型城市E-E-S复合系统脆弱性激发的过程；第二，应用TOPSIS方法构建资源型城市E-E-S复合系统整体脆弱性函数，更能有效地表征资源型城市E-E-S复合系统脆弱性的演化规律。基于上述思考，本文以东营市为研究对象，在构建资源型城市E-E-S复合系统脆弱性评价指标体系的基础上，评估东营市近10年来E-E-S复合系统脆弱性的发展情况和变化规律，并根据评价结果，提出东营市E-E-S复合系统脆弱性防控的主要措施。

二、研究方法与指标体系构建

（一）研究方法

资源型城市复合系统脆弱性表现为内外部敏感性及应对能力的共同影响，高脆弱性代表该复合系统具有高敏感性和低应对能力，据此，资源型城市E-E-S复合系统子系统脆弱性函数为：

式中，i为时期数，V为E-E-S复合系统子系统的脆弱程度；S表征子系统对内外部扰动的敏感程度；R表征系统对扰动的应对能力，包括事前的应对能力和事后的修复能力两个方面；K表征资源型城市E-E-S复合系统的脆弱性程度，依据资源型城市所处的发展阶段取相应的值（本文2001—2008年取06，2009—2010年取09）。

式（1）体现E-E-S复合系统子系统的脆弱性程度，而子系统敏感程度、应对能力用熵值法及理想解（TOPSIS）法获得。

熵值法是一种从一组不确定事物中提取信息量，按照信息熵的大小来确定各指标权重的方法。TOPSIS（理想解）法，通过测度各评价目标与最优、最劣目标的距离（最优、最劣目标分别以理想解与负理想解表示），计算各目标与理想解的贴近度，并按理想解贴近度的大小进行排序，以此作为评价目标优劣的依据。具体计算公式为：

式中，i为年份；j为复合系统中子系统数；C为理想解的贴近度，S+、S-为各评价目标与最优目标的接近程度；A为各目标到最优或最劣目标的距离。C取值为0～1，C值愈接近1，表示相应的评价目标越接近最优水平；反之，C值愈接近0，表示评价目标越接近最劣水平。

（二）指标体系构建

结合可比性、科学性等指标选取原则，系统脆弱性评价的指标体系应从各子系统脆弱性分析入手，在对各子系统脆弱性分析时应从其敏感性和应对能力两个维度着手，由此，系统脆弱性评价指标体系应由目标层、系统层、维度层和指标层四个层级构成，如表1所示。

三、资源型城市复合系统脆弱性评价

（一）数据来源

本文以东营这一资源型城市为研究对象，搜集了其2003—2012年脆弱性相关指标数据，数据主要来源于中国城市统计年鉴、山东省统计信息网、东营市统计年鉴等。

（二）实证分析

依据熵值法，计算得到东营市2003—2012年E-E-S复合系统中各个子系统的敏感性指标及应对能力指标权重，进而获得东营市10年来各子系统的敏感程度及应对能力，见表2。不难发现，各个子系统的敏感性、应对能力指标在不同年份的变化较大，东营市经济子系统敏感性呈现先上升后下降的“倒U型”，而应对能力基本呈现波浪形变动，因此，可以初步判断在油气资源的支持下，东营市经济脆弱性日趋可控；东营市社会子系统敏感性基本呈现剧烈的波动态势，而其应对能力呈现逐年提升的特征，这说明东营市在经济发展支持下，社会保障、民营经济发展、社会就业统筹效果显著，东营市社会子系统脆弱性日趋可控；东营市环境子系统敏感性呈现波动式上升趋势，近10年来，敏感性指数近乎翻倍，其应对能力也呈现显著提升趋势，这充分表征了东营市油气资源生产已经对生态环境产生了巨大的影响，东营市为生态环境保护提供了较大的投入。

结合表2、式（1）～（4），本文测算了东营市E-E-S复合系统的各个子系统的脆弱性以及复合系统脆弱性，见表3。显然，各个子系统的脆弱性均存在不同程度的波动，其中，经济系统脆弱性整体上呈现先上升后下降的态势，2008年脆弱性最高；社会系统脆弱性整体上呈波动下降态势，2003年脆弱性最为显著，这与上文分析结论一致；而环境系统脆弱性则是经历了高-低-高-低不断变化的过程，存在较大不稳定性，而从复合系统脆弱性演化规律来看，东营市E-E-S复合系统的脆弱性整体上呈逐年下降的趋势，因此，当前东营市E-E-S复合系统脆弱性防控的重点应为环境子系统。

四、结论与建议

本文在构建资源型城市复合系统脆弱性评价指标体系的基础上，综合应用熵值法和TOPSIS方法，评估东营市E-E-S复合系统各子系统及复合系统的脆弱性，分析各子系统及复合系统脆弱性的变化规律。主要结论包括：（1）近10年来，东营市E-E-S复合系统的脆弱性整体上呈波动下降态势，而复合系统脆弱性下降的主要动力来自于社会子系统脆弱性的大幅下降，但是近4年来，东营市复合系统脆弱性下降趋势并不明显，需要引起关注；（2）东营市E-E-S复合系统脆弱性防控的重点应为环境子系统脆弱性的激发，虽然其环境子系统应对能力持续提升，但环境子系统敏感性近年来上升更为显著；（3）东营市环境子系统脆弱性呈现高低反复，充分说明东营市生态环境治理与保护政策存在不连贯性，其深层次的原因可能来自于”先发展、后治理”的环境治理思路，因此，转变环境治理的思路和模式是当前东营市防控E-E-S复合系统脆弱性的关键所在。

基于此，本文建议东营市从以下三个方面同步采取E-E-S复合系统脆弱性防控措施：（1）加强东营市生态环境监管，从源头上控制环境的破坏与环境污染，严格审核上马项目，有计划地减少、拒绝高污染项目在区内上马，合理布局项目地理区位。（2）转变发展方式，大力发展循环经济，增强企业、个人循环经济意识，推进科技创新，制定稳定的财政政策、金融政策、税收政策，鼓励企业发展循环经济，通过树立典型企业，引导企业发展循环经济。（3）优化修复，着力提升东营市生态环境质量，建立生态补偿机制，对导致城市生态环境脆弱性增强的主体——资源型企业，应优化资源配置，并建立油田企业、政府、城市资源使用者等多方面参与的生态环境优化修复机制。

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[责任编辑：张岩林]

Abstract： Based on the analysis of composite system vulnerability， the paper uses entropy and TOPSIS （Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution） method to build the vulnerability assessment model of resource cities E-E-S composite system， which covers the economy， society and environment sub-systems. And a case study is taken of Dongying City， whose results show that the vulnerability of the E-E-S composite system has been in constant fluctuation in the past 10 years. The society system vulnerability has been decreasing year by year， the economy system vulnerability has been showing the characteristic of inverted U-shape while the environment system vulnerability has been always in high level in the past 10 years， which has been the key cause of the composite system vulnerability in Dongying City.

Key words： resource-based cities； composite system； vulnerability； entropy method； TOPSIS